Гуанин и аналоги

Рис. 20.3. Таутомерные формы 5-бромурацила, аналога тимина. А. Наиболее распространенный таутомер, образующий водородные связи с аденином. Б. Менее распространенный, но важный таутомер, образующий водородные связи с гуанином.

Легко понять, по какой причине мутагенные аналоги оснований индуцируют как прямые, так и обратные мутации первого типа. Бромурацил, например, включившись вместо тимина в полинуклеотидную цепь фаговой ДНК, значительно повышает вероятность замен на уровне матрицы, ибо он незаконно спаривается во время репликации с гуанином, который благодаря этому становится в синтезируемой реплике на место, принадлежащее аденину. Однако тот же бромурацил индуцирует и обратную мутацию, в которой мутантная пара /гуанин — ОМЦ вновь заменяется исходной парой аденин—тимин.Это происходит вследствие резкого повышения вероятности замены на уровне субстрата, при которой в синтезируемую реплику включается бромурацил (а, значит, в следующих циклах репликации и тимин), незаконно спаривающийся с гуанином, находящимся в мутантном участке. Таким образом, первоначальное предположение Уотсона и Крика о появлении спонтанных мутаций вследствие способности пуриновых и пиримидиновых оснований к таутомеризации, очевидно, правильно объясняет происхождение лишь тех 10% спонтанных мутантов, которые несут мутации первого типа, а также спонтанную реверсию к дикому типу г мутантов гП первого типа (ревертирующих спонтанно с гораздо более низкой частотой, нежели в присутствии мутагенных аналогов оснований). [c.324]

Подобные искусственные мутации можно было бы использовать в химиотерапии вирусов, вводя в среду неприродные аналоги нуклеозидов. В самом деле, уже имеются данные об устойчивости к действию вирусов некоторых растений, которым привит синтетический аналог гуанина — азагуанин. Последний может внедряться в нуклеиновые кислоты живых организмов. [c.261]

Основными фрагментами дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) являются дезоксирибонуклеотиды, а основными фрагментами рибонуклеиновых кислот (РНК) -рибонуклеотиды (рис.3.36). По аналогии с аминокислотами в протеинах эти фрагменты отличаются только своими боковыми цепями, которые в ДНК в основном состоят из пиримидиновых производных - цитозина и тимина - и пуриновых производных - аденина и гуанина. В РНК присутствуют те же боковые цепи, только основание тимин заменено на урацил (рис.3.37). Кроме этих основных фрагментов нуклеиновых кислот [c.147]

Среди производных пурина огромное биологическое значение имеют аденин (10) и гуанин (11а). Важно отметить принятую в литературе необычную нумерацию системы пурина, показанную на примере аденина (10). Мочевая кислота (12) и кофеин (13) — также широко распространенные природные прсязводные пурина. Некоторые аналоги аденина и гуанина, подобно производным пиримидина, известны как потенциальные химиотерапевтические средства. Т огуаиин (115) и меркаптопурин (14) успешно используются для лечения острой лейкемии, азатиоприн (15) применяется как иммуно-депрессаит. [c.305]

Существуют и такие аналоги витамина Bjg, в которых изменено азотистое основание нуклеотидной части. В природных аналогах витамина В12 были обнаружены (помимо 5,6-диметилбензимидазола) аденин, 2-метиладенин, гуанин и некоторые другие основания. Много биосинтетических аналогов витамина В а было выделено из микроорганизмов, которые выращивались на среде с добавлением соответствующего основания и фактора В (аналог витамина В12, не содержащий нуклеотида). [c.237]

Включение аналогов оснований. Аналоги оснований-это антиметаболиты. Некоторые аналоги настолько сходны с нормальными пиримидиновыми и пуриновыми основаниями, что поглощаются клетками и включаются в ДНК. Здесь они в значительной степени выполняют функцию нормальных оснований, но в отличие от них обнаруживают большую тенденцию связывать ложного (неподходящего) партнера при репликации ДНК. Для вызывания мутаций часто используются бромурацил и 2-аминопурин. Бромурацил представляет собой соединение, аналогичное по структуре тимину, которое включается вместо него в цепь ДНК как партнер аденина (рис. 15.3). Бромурацил таутомери-зуется в енольную форму чаще, чем тимин. При репликации цепи, содержащей бромурацил, он в енольной форме спаривается как цитозин, т. е. вызывает включение гуанина вместо аденина. Таким образом, в некоторых случаях пара оснований АТ заменяется на СС. 2-Аминопурин включается в ДНК вместо аденина и действует подобным же образом. Этот вид изменений-замену одного пурина другим пурином (А->-0) [c.443]

Рибоксин (иностранный аналог - 1по 1е Р) участвует в синтезе азотистых пуриновых оснований (аденин, гуанин) и тем самым ускоряют образование нуклеиновых кислот и синтез белков. [c.215]

Нуклеотиды вряд ли были первыми высокоэнергетическими соединениями в первичном бульоне, так как это довольно сложные соединения, синтезирующиеся с трудом (4,Д). Кроме того, не ясно, был ли АТФ первым среди появившихся высокоэнергетических нуклеотидов, хотя аденин благодаря сильному резонансу более стабилен, чем другие основания, используемые в современных нуклеотидах [1486]. Многие аналоги АТФ являются высокоэнергетическими в такой же степени. Некоторые из них, где аденин заменен другим основанием, например гуанином, сейчас участвуют в определенных реакциях. Достойны внимания также соединения, содержащие другой сахар вместо рибозы. [c.72]

Многие аминопиримидины, их гидрированные аналоги и конденсированные системы широко распространены в природе и представляют собой биологически активные соединения. Пиримидиновые (цитозин) и пуриновые основания (аденин, гуанин) входят в состав нуклеиновых кислот, нуклеотидов, нуклеозидов, коферментов (тиаминдифосфат) антибиотиков (кордицепин, пликацетин, гоугеротин и другие нуклео- [c.157]

Фосфоамидным методом, конденсацией пиридиниевой соли ФМН с фос-фоморфолидными производными соответствующих нуклеозидов синтезированы аналоги ФАД, которые вместо аденина содержат тимин, цитозин, ксантин, гуанин, никотинамид и их дезоксипроизводные [398, 399]. Синтезированы также 2, 3, 4 -три-0-ацил-[400], 7,8-дихлор-2 -дезокси-[401],. N(3)-метил-ФАД [401,402] и производные, имеющие вместо рибитильной цепи радикалы D-эритро-, 4 -оксибутил-, 5 -оксипентнл-[401]. [c.556]

Для синтеза ФАД из ФМН (в виде натриевой соли) и АМФ в качестве конденсирующего средства был применен трифторуксусный ангидрид [410]. Реакция протекает в результате атаки трифторуксусного ангидрида фосфатным анионом с образованием промежуточного ангидрида, который, взаимодействуя со вторым фосфатным анионом, образует Р ,Р2-(динуклео-зид-5 )пирофосфат. Этим методом можно получать значительные количества ФАД, однако выход вещества невысокий ( 10%). Из ФМН и соответствующих нуклеозид-5 -фосфатов с применениел трифторуксусного ангидрида были получены аналоги ФАД, содержащие вместо аденина урацил, цитозин, гуанин [410] и никотинамид [410, 4111. [c.557]

Наличие гуанина в моче человека показано Вейссманом, Бромбергом и Гутманом [207, 208]. Сообщается о выделении из сапропеля аналога витамина Bi2, который содержит гуанин и рибозу [209, 210]. На основании данных ультрафиолетового спектра предположено, что рибоза присоединена к седьмому атому пуринового ядра. По своему строению этот аналог близок витамину Bi2, только вместо бензимидазольного заместителя в нем содержится гуаниновый остаток. Сходный гуанинсодержащий аналог витамина В12 выделен из ферментативной жидкости No ardia [211]. Нуклеотид, в состав которого входят гуанин и фукоза, выделен из овечьего молока [212]. Гуанин обнаружен также в нуклеотидном ферменте (гуанозиндифосфат маннозы), который содержится в дрожжах [213—215]. [c.137]

Тот же вывод, но с еще большей очевидностью следует и из спектров ЯМР смесей нуклеозидов и их аналогов в различных растворителях . Так, если гуанозин с цитидином сильно взаимодействуют в диметилсульфоксиде, то взаимодействие между 9-этиладенином и 1-циклогексилурацилом удается наблюдать лишь в малополярных растворителях, например в дейтерохлороформе . Тем не менее и в этом случае специфичность взаимодействия сохраняется. Следует отметить, что при высоких концентрациях наблюдается также незначительная гомоассоциация производных аденина и гуанина. [c.221]

Хотя рибонуклеиновые кислоты, несомненно, состоят главным образом из нуклеотидов — производных аденина, гуанина, цитозина и урацила, полная расшифровка состава таких полимеров сопряжена с рядом трудностей. Возможное присутствие очень малых количеств ненуклеотидных компонентов до недавнего времени игнорировалось в значительной степени из-за удобства применения количественных расчетов по поглощению в ультрафиолетовой области. Кроме того, выбор между артефактом и подлинным компонентом не всегда легко сделать устойчивость или неустойчивость комбинации не является критерием ковалентного или нековалентного характера связывания с такими высокомолекулярными полиэлектролитами, как нуклеиновые кислоты. Теперь известно, что в некоторых рибонуклеиновых кислотах концевой аденозиновый остаток этерифицирован по 2 - или З -гидроксильной группе одной молекулой аминокислоты. (Аналогия с ацетильными производными аденозина позволяет предположить, что такие аминокислотные производные являются исключительно З -эфирами). Неоднократно отмечалось существование пептидных производных нуклеиновых кислот, и нельзя полностью пренебрегать возможностью присутствия в рибонуклеопротеидах некоторых относительно нестойких ковалентных связей между белком и нуклеиновой кислотой. Проблема минорных ненуклеотидных компонентов рибонуклеиновых кислот до некоторой степени дискуссионна и может быть разрешена соответствующим точным анализом нуклеиновой кислоты. [c.408]

Похожие результаты продемонстрированы Шантренном с другим ядом — азагуанином (аналогом гуанина) на Вас. сегеиз. [c.475]

При выращивании бактерий и вирусов в присутствии 5-бромур ацила (аналог тимина) в условиях недостатка тимина или подавления его синтеза происходит частичная замена в нуклеозидах тимина на данное основание Тимин, как известно, спаривается в ДНК с аденином. 5-Бромурацил, в отличие от тимина, способен в большей мере образовывать кроме обычной кетоформы енольную форму, что обусловлено наличием в 5-положении молекулы электроноакценторного заместителя — брома. 5-Бромурацил в виде енола спаривается не с аденином, а с гуанином, аналогично цитозину [c.476]

Другим веществом, для которого вскоре вслед за бромурацилом было продемонстрировано мутагенное действие на Т-четные фаги, является аналог пуринового основания 2-аминопурин, который может образовывать две водородные связи с тимином и одну с цитозином (фиг. 157). Мутагенное действие 2-аминопурина обусловлено, видимо, его способностью включаться в фаговую ДНК, как правило, на место аденина и реже на место гуанина и таким образом вызывать замены как на уровне матрицы, так и на уровне субстрата. [c.319]

Спонтанные трацзиции могут происходить при репликации ДНК вследствие таутомеризации, т. е. изменения положения протона, меняющего химические свойства молекулы. Таутомеризация в нуклеотидных основаниях меняет их способность образовывать водородные связи, так что аденин приобретает свойства гуанина, гуанин-аденина, цитозин-тимина, а тимин-цитозина (рис. 20.2). Мутагенная активность 5-бром-урацила, аналога тимина, в котором метиловая группа замещена атомом брома, обусловлена таутомеризацией, связанной с большим, нежели у метиловой группы, сродством к электрону атома брома по сравнению с метиловой группой (рис. 20.3). Индуцируемые 5-бромура-цилом мутации могут обусловливаться либо ошибками при включении, [c.9]

Аналогичным путем мутанты, лишенные гипоксантин-фосфо-рибозилтрансферазы (ГФРТ), могут быть выделены путем выращивания клеток в присутствии 8-азагуанина (3 мкг/мл). Этот аналог гуанина включается в пул пуриновых нуклеотидов, а следовательно, и в нуклеиновые кислоты под действием фос-форибозилтрансферазы, которая в норме участвует во включении гипоксантина или гуанина. И в этом случае выживают мутантные клетки, лишенные этого фермента. Фермент не является незаменимым, поскольку IMP может синтезироваться эндо- [c.184]

В состав некоторых ДНК входят необычные основания, замещающие один (или более) пиримидин или пурин. Например, в ДНК Т-четных фагов, как мы уже упоминали, преобладает глюкозилированный 5-гидроксиметил-С. Он образует с гуанином такие же пары оснований, как обычный цитозин, и правила Чаргаффа остаются справедливыми, если при вычислении Хс учесть все аналоги цитозина. ДНК фага 8Р2 содержит ёи вместо ёТ известно и еще несколько ДНК с необычными пиримидинами. Некоторые основания отдельных ДНК метилированы, причем присутствуют они в очень специальных последовательностях. Эта модификация служит механизмом защиты против внутриклеточных ре-стриктаз, которые в отсутствие метилирования расщепляли бы ДНК в этих местах. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология